气 浮：是一种固－液和液－液分离的方法。 具体过程：通入空气→产生微细气泡→SS 附着在气泡上→上浮 应用：自然沉淀或上浮难于去除的悬浮物，以及比重接近1 的固体颗粒
一、 界面张力和润湿接触角
　　任何不同介质的相表面上都因受力不均衡而存在界面张力 气浮的情况涉及：气、水、固三种介质，每两个之间都存在界面张力σ。 三相间的吸附界面构成的交界线称为润湿周边。通过润湿周边作水、粒界面张力作用线 和水、气界面张力作用线，二作用线的交角称为润湿接触角θ。 θ>90， 疏水性,易于气浮 θ<90, 亲水性
二、悬浮物与气泡的附着条件
　　按照物理化学的热力学理论, 任何体系均存在力图使界面能减少为最小的趋势。 界面能 W =σS S：界面面积； σ：界面张力 附着前 W1 =σ水气+σ水粒 （假设S 为1） 附着后 W2=σ气粒 界面能的减少△Ｗ=σ水气+σ水粒－σ气粒 σ水粒 =σ气粒+σ水气COS(180°-θ) 所以: △Ｗ=σ水气(1-COSθ) 按照热力学理论, 悬浮物与气泡附着的条件：△Ｗ>0 △Ｗ越大，推动力越大，越易气浮。
　　(1) θ→0, COSθ--1, △Ｗ= 0 不能气浮 θ<90, COSθ<1, △Ｗ<σ水气 颗粒附着不牢 θ>90, △Ｗ>σ水气 易气浮――疏水吸附 θ→180 △Ｗ=2σ水气 最易被气浮 (2) 同时, COS θ ＝（σ气粒－σ水粒）/σ水气 σ水气增加，θ增大, 有利于气浮 如石油废水, 表面活性物质含量少, σ水气大,乳化油粒疏水性强，直接气浮效果好。 而煤气洗涤水中的乳化焦油，由于水中表面活性物质含量多，σ水气小，直接气浮效果 差。 对于亲水性颗粒的气浮，表面需改性为疏水性 → 投加浮选剂 浮选剂：松香油、煤油、脂肪酸，起连接颗粒和气泡之间作用。
三、气泡的稳定性
　　气浮中要求气泡具有一定的分散度和稳定性。气泡粒径在100μ左右为好。 洁净水中： 气泡常达不到气浮要求的细小分散度 →洁净水表面张力大，气泡有自动降低自由能的倾向，即气泡合并。 稳定性不好。 →缺乏表面活性物质的保护，气泡易破灭，不稳定。 即使悬浮物已附着在气泡上也易重新脱落会水中 ↓ 加入起泡剂（一种表面活性物质），保护气泡的稳定性。见图13－5 对于有机污染物含量不多的废水在进行气浮时，气泡的稳定性可能成为重要的影响因素。 适当的表面活性剂是必要的。 但表面活性物质过多太多 → σ水气降低，同时 → 此时，尽管气泡稳定，
　　污染粒子严重乳化 但颗粒－气泡附着不好 如何控制最佳的投加量？ 影响三个因素：稳定性、表面张力、乳化效果
四、乳化现象与脱乳
　　疏水性颗粒易气浮，但多数情况下并不好，主要是由于乳化现象。以油粒为例：
　　表面活性物质存在：非极性端吸附在油粒，极性端则伸向水中→乳化油 →电离后带电→双电层现象→稳定体系 ▲废水中含有亲水性固体粉末（固体乳化剂），如粉砂、粘土等（θ<90）：一小部分与油 接触，大部分为水润湿， →乳化油稳定体系 带电的稳定体系是不利于气浮的，应 → 脱稳、破乳→ 投加混凝剂→压缩双电层 混凝剂包括：硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁等

气浮分类与工艺过程
一、气浮分类
1．电解气浮法：
　　直流电的电解作用下，正极产生氢气，负极产生氧气， 微气泡。气泡小于溶气法和散气法。具有多种作用：除 BOD、氧化、脱色等，去除污染物范围广，污泥量少，占 地少。但电耗大。有竖流式和平流式装置。

2．散气气浮法：扩散板曝气气浮和
　　叶轮气浮法两种 扩散板曝气气浮：压缩空气通过 扩散装置以微小气泡形式进入水中。 简单易行，但容易堵塞，气浮效果不高.叶轮气浮法：适用于处理水量不大,污染物浓度高的废水。

3.溶气气浮法
　　根据气泡析出时所处的压力不同，分为：溶气真空气浮和加压溶气气浮
二、 加压溶气气浮
　　特点：水中空气的溶解度大，能提供足够的微气泡 气泡粒径小（20～100um）、均匀， 设备流程简单
1．气浮工艺
全溶气法：
　　电耗高，但气浮池容积小。

部分溶气法：
　　省电，溶气罐小。 但若溶解空气多， 需加大溶气罐压力

回流加压溶气法：适用于SS 高的原水，但气浮池容积大。

2．加压溶气气浮工艺的主要设备
　　工艺组成： 压力溶气系统、空气释放系统、气浮池 1) 压力溶气系统：包括加压水泵、压力溶气罐、空气供给设备及其他附属设备 加压水泵：提升污水，将水、气以一定压力送至压力溶气罐。加压泵压力应适当，过高：溶解到水中的空气增加，经减压后释放的空气多，会促进微 气泡的聚集，不利气浮；太低：增加溶气水量，气浮池容积增加。
压力溶气罐：使水与空气充分接触，促进空气溶解。形式多样，一般采用填充式。空气在水中的溶解度遵循亨利定律： V＝KT P （L-气/m3-水, 或g-气/ m3-水） P：空气所受的绝对压力, 以mmHg 计。 KT：溶解常数，与温度有关
　　实际气浮操作中，空气量应适当，气水比：1－5％，气固比（重量比）：0.5－1％。 溶气方式：水泵吸气式，简单，但空气量不能太大 水泵压水管射流，图13－19，射流器能量损失大 水泵－空压机（常用）．能耗少，但噪音大 2〕释放设备：将空气以极细小（20－100μ）的气泡释放。
3）气浮池
　　平流式，竖流式 HRT…10－20 分组合式：重要参数：气固比a 采用质量比时， A＝Cs (f P-1) R /1000 S=QSa
Cs：一定温度下，一个大气压时的空气溶解度，mg/L。 P：溶气绝对压力，绝对压力 f：溶气效率，与溶气罐结构、压力和时间有关，0.5～0.8 R：加压溶气水量，m3/d Sa：废水中的悬浮颗粒浓度，kg/m3 Q：进行气浮处理的废水量，m3/d a 的选择影响气浮效果（出水水质, 浮渣浓度）, 应作试验确定。 无资料时，可选取0.005－0.06。剩余污泥气浮浓缩时一般采用0.03－0.04
三、 气浮法在水处理中的应用
　　废水： 含油废水（石油化工、机械加工、食品工业废水等）：悬浮油（>10μ,隔油池）乳化油（<10μ,一般0.1-2μ气浮）溶解性 造纸厂白水回收纤维：时间短，SS 去除率90％以上，COD 去除率80％，浮渣浓度5％。 染色废水等毛纺工业洗毛废水――羊毛脂及洗涤剂 浓缩污泥（效果比沉淀法高）给水： 高含藻水源的净化：武汉东湖水厂，气浮替代沉淀，藻类去除率达80％以上。 低温、低浊水的净化：沈阳市自来水厂。对受污染水体的净化：对水体产生曝气，减轻嗅味与色度。 优点：处理能力比沉淀池高，气浮污泥浓度高，可以同时去除多种污染物（表面活性剂、嗅味物质等） 缺点：耗电、维修原水带入的悬浮固体总量 a=A/S=经减压释放的溶解空气总量/原水带入的悬浮固体总量 采用质量比时， A＝Cs (f P-1) R /1000 S=QSa Cs：一定温度下，一个大气压时的空气溶解度，mg/L。 P：溶气绝对压力，绝对压力 f：溶气效率，与溶气罐结构、压力和时间有关，0.5～0.8 R：加压溶气水量，m3/d Sa：废水中的悬浮颗粒浓度，kg/m3 Q：进行气浮处理的废水量，m3/d a 的选择影响气浮效果（出水水质, 浮渣浓度）, 应作试验确定。 无资料时，可选取0.005－0.06。 剩余污泥气浮浓缩时一般采用0.03－0.04
三、 气浮法在水处理中的应用 废水：
　　含油废水（石油化工、机械加工、食品工业废水等）：悬浮油（>10μ,隔油池）乳化油（<10μ,一般0.1-2μ气浮）
溶解性 造纸厂白水回收纤维：时间短，SS 去除率90％以上，COD 去除率80％，浮渣浓度5％。 染色废水等 毛纺工业洗毛废水――羊毛脂及洗涤剂 浓缩污泥（效果比沉淀法高） 给水：高含藻水源的净化：武汉东湖水厂，气浮替代沉淀，藻类去除率达80％以上。 低温、低浊水的净化：沈阳市自来水厂。 对受污染水体的净化：对水体产生曝气，减轻嗅味与色度。 优点：处理能力比沉淀池高，气浮污泥浓度高，可以同时去除多种污染物（表面活性剂、 嗅味物质等） 缺点：耗电、维修